Зміна вторинної напруги трансформатора
Розрахунок.
Приклад використання схеми заміщення для спрощення розрахунків
Автотрансформатори
Q Устрій трифазного трансформатора
План
· Приклад використання схеми заміщення для спрощення розрахунків
· Зміна вторинної напруги трансформатора
· Трифазні трансформатори
q Групи з'єднання обмоток трифазного трансформатора.
· Навантажувальна здатність трансформатора
q Номінальні параметри трансформатора
q Дослід короткого замикання
q Дослід холостого ходу.
Однофазний трансформатор з такими даними:
U1 = 6000 В; R1 = 4,3 Ом; R2 = 0,019 Ом;
U2 0 = 400 В; Х1 = 8,6 Ом; Х2 = 0,038 Ом
живить навантаження Zн = 1,8 Ом, cos jнав = 0,8 (навантаження має активно–індуктивний характер).
Визначити U2 на клемах вторинної обмотки трансформатора.
Скористаємось спрощеною схемою заміщення і визначимо опір цієї схеми.
Коефіцієнт трансформації k = U1 / U2 0 = 6000 / 400 = 15.
Опори:
R2¢ = R2× k2 = 0,19×152 = 4,26 Ом
XL¢ = Xк×k2 = 0,038×152 = 8,55 Ом
Rк = R1 + R2¢ = 4,3 + 4,26 = 8,56 Ом
Xк = X1 + X2¢ = 8,6 + 8,55 = 17,15 Ом
Rн = Zн×cos j нав = 1,8×0,8 = 1,44 Ом
Xн = Zн×sin j нав = 1,8×0,6 = 1,08 Ом
Rн¢ = Rн×k2 = 1,44×152 = 325 Ом
Хн¢ = Хн×k2 = 1,08×152 = 244 Ом
Zн¢ = Zн×k2 = 1,8×152 = 405 Ом
Опір всього кола:
Струм в колі (мається на увазі спрощена схема, тобто І1 0 = 0)
І1 » І2¢ = U1 / Z = 6000 / 423 = 14,2 А
Приведена напруга на клемах вторинної обмотки
U2¢ = I2¢×Zн¢ = 14,2×405 = 5750 в
Фактична напруга на клемах вторинної обмотки
U2 = U2¢ / k = 5750 / 15 = 383 в.
Величину вторинної напруги U2 навантаженого трансформатора іноді зручніше визначати не за розглянутою в прикладі методикою, а за готовою формулою.
Позначимо арифметичну різницю між значеннями напруги на клемах вторинної обмотки трансформатора при х.х. і при навантаженні через DU2:
DU2 = U2 0 – U2
Зміна DU2 напруги U2 на клемах вторинної обмотки навантаженого трансформатора в порівнянні з напругою U2 0 при х.х. має назву зміна вторинної напруги трансформатора.
Якщо відоме значення DU2, напругу на клемах вторинної обмотки можна визначити за формулою U2 = U2 0 – DU2.
Попередньо знайдемо приведене до первинної обмотки значення DU2¢ = DU2×k. Враховуючи, що k = U1 / U2 0 і DU2 = U2 0 – U2, можна записати
DU2¢ = DU2×k = (U2 0 – U2) ×k = U1 – U2¢
Із спрощеної векторної діаграми випливає DU2¢ = OC – OA = AB » AB¢ = AD + DB¢ =
= I1Rк×сosj 2 + I1Xк×sinj 2 = I1×(Rк×сos j 2 + Xк×sin j 2)
Вводячи поняття про коефіцієнт завантаженості трансформатора b = І2/І2н» І1/І1н останній отриманий вираз для DU2¢ буде мати вигляд: DU2¢ = b I1н×(Rк×сos j 2 + Xк×sin j 2).
Фактичне значення напруги на клемах вторинної обмотки трансформатора визначаємо з виразу U2 = U2 0 – DU 2¢/ k.
Залежність напруги U2 від струму навантаження I2 називається зовнішньою характеристикою трансформатора.
Зовнішні характеристики трансформатора в залежності від сos j можуть мати вигляд:
Відзначимо, що при ємкісному навантаженні напруга U2 навантаженого трансформатора може бути вищою за напругу U2 0 при холостому ході.